ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ

Transcript

1 ΑΝΩΤΑΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΙΤΛΟΣ: ΣΧΕΔΙΑΣΗ- ΑΝΑΠΤΥΞΗ- ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ CNC ΣΤΟ ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ. ΕΠΙΒΛΕΠΟΝΤΕΣ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: Δρ. Βιδάκης Νεκτάριος Δρ. Πετούσης Μάρκος ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ: Μετάλλας Ελευθέριος ΗΡΑΚΛΕΙΟ

2 Ε ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Αγγ ΚΕΦΑΛΑΙΟ Α ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ Γενικά...9 Ανάλυση Παραμέτρων Το έδαφος Οι πρώτες ύλες Η εργασία Τα προϊόντα Μεθοδολογία εκλογής θέσης Γενικά Ελαχιστοποίηση κόστους μεταφοράς Εμπειρική μέθοδος ΚΕΦΑΛΑΙΟ Β ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Γενικά Επιλογή Παραγωγικής Διαδικασίας Καθορισμός των φάσεων της παραγωγής...25 Εργονομία Προκαταρκτική επιλογή των εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής Διαμόρφωση εναλλακτικών διαδικασιών παραγωγής Αξιολόγηση εναλλακτικών διαδικασιών παραγωγής Αναγκαίος Εξοπλισμός Χωροταξική Διάταξη παραγωγής Γενικά Γραμμή παραγωγής Γενικά Εξισορρόπηση γραμμής παραγωγής Σταθερό προϊόν Ανάγκες σε χώρους εργασίας...42 Αναγκαία επιφάνεια μηχανής Αναγκαία επιφάνεια για μετακινήσεις Συμπληρωματικές επιφάνειες

3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Γ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Σχεδίαση μεθόδων εργασίας Επιλογή Εργασίας Μέτρηση Εργασίας Μελέτη χρόνων Συγκέντρωση και καταγραφή πληροφοριών Καταγραφή μεθόδου - ανάλυση εργασίας σε στοιχεία Χρονομέτρηση των στοιχείων Μετατροπή του χρόνου που παρατηρήθηκε σε κανονικό Χρονικές παροχές διαδικασίας Χρονικές παροχές ανάπαυσης Ειδικές χρονικές παροχές Παροχές πολιτικής Πρότυπος χρόνος ΚΕΦΑΛΑΙΟ Δ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΔΙΟΙΚΗΤΙΚΗΣ ΟΡΓΑΝΩΣΗΣ Γενικά Ανάλυση Έργου Διαδικασία ανάλυσης Σύνθεση Οργάνωσης Κριτήρια Οργανωτικές Αρχές Ενότητα διοίκησης Όριο διεύθυνσης Εκχώρηση εξουσίας Τύποι οργάνωσης Γραμμική Οργάνωση Γραμμική και επιτελική οργάνωση Γραμμική οργάνωση και λειτουργικό επιτελείο Παράδειγμα οργανογράμματος Σύγχρονες Τάσεις οργάνωσης...89 ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ε ΣΚΟΠΙΜΟΤΗΤΑ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑΣ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ CNC

4 1. Γενικά ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΣΚΟΠΙΜΟΤΗΤΑ ΠΡΟΚΑΤΑΡΚΤΙΚΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ Γενικά Αγορά και δυναμικότητα μηχανουργείου CNC Εφοδιασμός Εκλογή περιοχής και θέσης Σχεδίαση παραγωγής Διαμόρφωση διοικητικής οργάνωσης Σχεδιασμός πραγματοποίησης ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΔΑΠΑΝΩΝ Οικόπεδο Κτιριακές εγκαταστάσεις Αγορά εξοπλισμού Μεταφορά και εγκατάσταση εξοπλισμού Βοηθητικές εγκαταστάσεις Διαμόρφωση περιβάλλοντος χώρου Αγορά τεχνογνωσίας Απρόβλεπτα Δαπάνες ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΣΤ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΚΑΙ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ CNC Γενικά Αξιοπιστία Λειτουργική ανεξαρτησία Οικονομική πολιτική συντήρησης Συντελεστής συντήρησης Οικονομικές συνέπειες χρόνου ακινησίας ΚΕΦΑΛΑΙΟ Ζ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ CNC ΣΤΟ ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Περιγραφή υπάρχοντος χώρου Εισαγωγή εργασιών Προμέτρηση Εργασιών Εργασίες αποξήλωσης υπαρχόντων εγκαταστάσεων Εργασίες για την κατασκευή του εργαστηρίου ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΖΑ ΣΧΕΔΙΑ

5 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β ΚΟΣΤΟΛΟΓΗΣΗ Εισαγωγή Η κοστολόγηση και ο μηχανικός Η εξέλιξη της κοστολόγησης Συστήματα κοστολόγησης ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

6 Εκεφάλαιο Αγγ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑΣ ΜΗΧΑΝΟΥΡΓΕΙΟΥ CNC 1 ΓΕΝΙΚΑ 2 ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ 3 ΟΙ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ 4 Η ΕΡΓΑΣΙΑ 5 ΤΑ ΠΡΟΪΟΝΤΑ 6 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΕΣ ΕΚΛΟΓΗΣ ΘΕΣΗΣ 1. Γενικά Η θέση ενός μηχανουργείου CNC, είτε αυτό ανήκει σε κάποια επιχείρηση, είτε σε ένα εκπαιδευτικό ίδρυμα, επηρεάζει σημαντικά και μακρόχρονα την αποτελεσματικότητά του. Γι' αυτό η απόφαση που καθορίζει τη θέση του μηχανουργείου θεωρείται μια από τις πιo σοβαρές αποφάσεις που χρειάζεται να παρθούν σχετικά με αυτό. Παρόλο όμως που θα έπρεπε μια τέτοια απόφαση να παρθεί μετά από λεπτομερείς αναλύσεις των παραγόντων που την καθορίζουν και με τη βοήθεια των πιο κατάλληλων μαθηματικών προτύπων, στην πράξη αυτό δεν είναι δυνατόν να γίνει. Κι αυτό γιατί οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόφαση αυτή είναι πολλοί και επιπλέον είναι δύσκολο να εκφραστεί ποσοτικά την επίδραση 9

7 τους στην αποτελεσματικότητα του μηχανουργείου CNC. Βέβαια, τις τελευταίες δεκαετίες οι δυνατότητες για αναλυτική προσέγγιση του προβλήματος έχουν βελτιωθεί σημαντικά. Οι σχετικά περιορισμένες λοιπόν μεθοδολογικές δυνατότητες, οδηγούν σε μια προσέγγιση του προβλήματος, η οποία χωρίζεται σε δύο φάσεις. Η πρώτη συσχετίζεται με τη βέλτιστη θέση του μηχανουργείου. Αυτή επιλέγεται, λαμβάνοντας υπόψη ποσοτικούς παράγοντες, που μπορούν να ενταχθούν σε μαθηματικά πρότυπα, τα οποία στη συνέχεια θα επιλυθούν. Η δεύτερη φάση περιλαμβάνει τους υπόλοιπους παράγοντες του προβλήματος, που είναι κατά κανόνα ποιοτικοί. Με βάση τα παραπάνω, στο κεφάλαιο αυτό θα εξετασθούν οι διάφοροι παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση ενός μηχανουργείου CNC και στη συνέχεια οι διάφορες μαθηματικές προσεγγίσεις που μπορούν να γίνουν στο πρόβλημα. ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ Γενικά. Στο μηχανουργείο CNC συνδυάζονται συστηματικά οι συντελεστές της παραγωγής, το έδαφος, οι πρώτες ύλες, η εργασία και τα προϊόντα, για να γίνει παραγωγή υλικών αγαθών που ικανοποιούν ανθρώπινες ανάγκες. Για να τοποθετηθεί λοιπόν κάπου το μηχανουργείο CNC πρέπει στη θέση αυτή να υπάρχουν, ή να μπορούν να συγκεντρωθούν οι συντελεστές της παράγωγης, στις κατάλληλες αναλογίες. Η συγκέντρωσή τους προκαλεί κάποιες δαπάνες, που τελικά επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα του μηχανουργείου CNC και αυτό οφείλεται στη θέση του. 10

8 Οι συντελεστές της παραγωγής είναι πολύ γενικοί, για να διευκολύνουν τις απαραίτητες αναλύσεις. Έτσι πρέπει να αναλυθούν σε μερικότερα στοιχεία (παράμετροι). Στους παραμέτρους αυτούς εντάσσεται και οποιοδήποτε άλλο χαρακτηριστικό της θέσης - οικονομικό, τεχνολογικό κοινωνικό, κτλ.- που προκύπτει με βάση το παρακάτω κριτήριο ότι πρέπει να ληφθεί υπόψη. Δε θα μελετηθούν όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν τη λειτουργία του μηχανουργείου, αλλά µόνο εκείνοι, οι οποίοι επηρεάζουν τη λειτουργία του και μεταβάλλονται χωροταξικά. Η διαφοροποίηση αυτή θα γίνει γιατί ενώ π.χ. το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας επηρεάζει τη λειτουργία του μηχανουργείου, δεν επηρεάζει τη θέση του στις περιπτώσεις που το κόστος της είναι ίδιο σε ολόκληρο τον εθνικό χώρο, όπως συµβαίνει στην Ελλάδα. Στην πραγµατικότητα λοιπόν πρέπει να διερευνηθούν οι παράμετροι που επηρεάζουν τη θέση του μηχανουργείου και όχι τη λειτουργία του. Οι παράμετροι που επηρεάζουν τη θέση του είναι εκείνοι που επηρεάζουν και τη λειτουργία του και μεταβάλλονται χωροταξικά. Οι παράμετροι αυτοί μπορούν να αναγνωριστούν αν συμπεριληφθεί τι κάνει ένα μηχανουργείο CNC. 2. Το έδαφος Οποιοδήποτε μηχανουργείο πρέπει να εγκατασταθεί σε κάποια εδαφική έκταση. Η έκταση αυτή πρέπει να είναι πολύ μεγαλύτερη από όση είναι απαραίτητη για να εγκατασταθεί το ίδιο το μηχανουργείο. Γιατί μόλις αρχίσει να λειτουργεί αυτό, θα αποκαλυφθούν οι ανάγκες για χώρους που θα αποθηκευτούν οι πρώτες ύλες, τα έτοιµα προϊόντα, κτλ. Ακόµη θα αποκαλυφθούν οι ανάγκες για χώρους στάθμευσης, για χώρους που είναι απαραίτητοι για τις εσωτερικές µεταφορές, κτλ 11

9 Αφού εκτιμηθούν οι παραπάνω ανάγκες θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ανάγκες για μελλοντικές επεκτάσεις, που σχεδόν πάντοτε γίνονται. Πέρα από την έκταση που χρειάζεται ένα μηχανουργείο CNC, η έκταση αυτή ενδέχεται να πρέπει -εξαιτίας της φύσης του μηχανουργείου - να έχει κάποια χαρακτηριστικά. Το πρώτο βέβαια είναι να έχει την κατάλληλη υποδοµή. Δηλαδή, να έχει, ή να µπορεί να δηµιουργηθεί µε µικρές σχετικές δαπάνες, δίκτυο αποχετεύσεως, δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, δίκτυο τηλεφώνων, δίκτυο οδοποιίας, κτλ. Επειδή αυτή η υποδοµή είναι εντελώς απαραίτητη για τη λειτουργία του μηχανουργείου CNC και αρκετά δαπανηρή, άρχισαν από παλιότερα να δηµιουργούνται οι βιοµηχανικές ζώνες, όπου ανάµεσα στα άλλα εξασφαλίζουν και σχετικά φθηνή υποδομή. Τέλος, πρέπει να ληφθεί υπόψην την αξία της γης. Αυτή ποικίλει από θέση σε θέση πάρα πολύ. Η μεταβολή της αξίας της γης χωροταξικά είναι ιδιαίτερα πολύπλοκη. Από σχετικές μελέτες άλλων χωρών μπορεί κανείς να υποθέσει κάποιες ανάλογες μεταβολές και στην Ελλάδα. Μια βασική αναγνώριση που μπορεί να γίνει είναι ότι η μορφή μεταβολής σε ολόκληρη τη χώρα ή σε άλλες σχετικά αυτοτελείς γεωγραφικά μεγάλες περιοχές είναι μάλλον κανονική, ενώ σε μεμονωμένες πόλεις ή μητροπολιτικές.περιοχές παρατηρούνται δραματικές μεταβολές στην αξία της γης. Πρέπει όμως να τονιστεί ότι παρόλο που η αξία του χώρου αποτελεί ένα μεγάλο μέρος της αρχικής δαπάνης εγκατάστασης, είναι μάλλον ασήμαντη σε μια μακρόχρονη θεώρηση. Ανεξάρτητα όμως από τη συμβολή της αξίας του χώρου στο κόστος παραγωγής, πρέπει να ληφθεί υπόψη για την εκλογή της θέσης ενός μηχανουργείου CNC. 12

10 Συνεπώς, στην ανάλυση που πρέπει γίνει σε σχέση με τον παράγοντα έδαφος πρέπει βασικά να εξεταστεί η αναγκαία έκταση, τα επιθυμητά χαρακτηριστικά της, η αναγκαία υποδομή και η άξία της. Από αυτές τις απαιτήσεις είναι φανερό ότι θεωρητικά οι θέσεις εγκατάστασης του μηχανουργείου περιορίζονται σημαντικά. 3. Οι πρώτες ύλες Οι πρώτες ύλες που θα χρησιμοποιήσει ένα μηχανουργείο CNC μπορεί να είναι φυσικά προϊόντα (μετάλλευμα, αγροτικά προϊόντα, κτλ.), ή προϊόντα άλλων βιoμηχανιών. Οι πρώτες ύλες διαφέρουν σε όγκο, βάρος κτλ. και ακόμη μερικές έχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις στην αποθήκευσή τους. Ανεξάρτητα όμως από το είδος τους, οι πρώτες ύλες δεν είναι συμμετρικά διασπαρμένες. Άρα, οι θέσεις τους επηρεάζουν άμεσα τις θέσεις των μονάδων στις οποίες θα χρησιμοποιηθούν, ιδιαίτερα όταν αυτές έχουν μεγάλο βάρος ή όγκο ή και τα δύο. Το κόστος των πρώτων υλών είναι ένα στοιχείο δαπάνης που περιλαμβάνει τόσο το κόστος προμήθειας ή παραγωγής, όσο και το κόστος μεταφοράς. Σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις το κόστος αγοράς μπορεί να θεωρείται σταθερό. Το κόστος μεταφοράς όμως μεταβάλλεται κατά ομοιόμορφο τρόπο που είναι σχετικά προβλέψιμος. Συνεπώς, το είδος ή τα είδη των πρώτων υλών που θα χρησιμοποιηθούν, η χωροταξική τους κατανομή και το κόστος μεταφοράς τους είναι στοιχεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη με ιδιαίτερη βαρύτητα στον καθορισμό της θέσης ενός μηχανουργείου CNC, αφού σημαντικό ποσοστό από το κόστος των πρώτων υλών είναι το κόστος μεταφοράς και μπορεί να φθάνει μέχρι το 50% του συνoλικού κόστους παράγωγης. 13

11 4. Η εργασία Ένα μηχανουργείο CNC, για να λειτουργήσει χρειάζεται περισσότερο εξειδικευμένο προσωπικό για το χειρισμό των αυτόματων- ψηφιακά καθοδηγούμενων εργαλειομηχανών και πολύ λιγότερο ανειδίκευτους εργάτες (έως καθόλου, εάν ο βαθμός αυτοματοποίησής του μηχανουργείου τείνει σε σύστημα FMS 1 ). Ένα μηχανουργείο CNC λοιπόν με ανάγκες για ειδικευμένο προσωπικό προφανώς μπορεί να εξυπηρετηθεί σε πόλεις και ιδιαίτερα σε αυτές που υπάρχουν ιδρύματα ανώτατης εκπαίδευσης (πολυτεχνεία με τμήματα όπως Μηχανολογία, κτλ) στα οποία υπάρχει συναφή τεχνογνωσία. 1 *FMS: (Flexible Manufacturing Systems) Ευέλικτα συστήματα παραγωγής. Είναι ένα σύστημα πλήρους αυτοματοποίησης μηχανουργείου ή εργοστασίου. Συσχετίζεται με ρομποτικά συστήματα τα οποία αναλαμβάνουν την αυτόματη προώθηση πρώτων υλών στις εργαλειομηχανές, καθώς και την διαχείριση και τη μεταφορά κατεργαζόμενων τεμαχίων, κατά την πορεία τους στη γραμμή παραγωγής. 14

12 Εικόνα Α.1: Παράδειγμα συστήματος FMS. 5. Τα προϊόντα Τα προϊόντα που θα παράγει το μηχανουργείο πρέπει να πουληθούν σε κάποιες αγορές. Το µέγεθος και η θέση αυτών των αγορών παίζει σημαντικό ρόλο στη θέση του μηχανουργείου, γιατί διαµορφώνουν τo κόστος µεταφοράς των προϊόντων που δεν µπορεί να αγνοείται σε καµιά περίπτωση. Πέρα από τo κόστος μεταφοράς, µία επιχείρηση προσπαθεί να βρίσκεται σε επαφή µε την αγορά, γιατί έτσι µπορεί να την επηρεάζει. Ακόµη, πρέπει να έχει τη δυνατότητά να βρίσκεται κοντά σε κρατικές υπηρεσίες, κτλ., το οποίο μπορεί να αντιμετωπιστεί δημιουργώντας κεντρικά γραφεία, όχι στη θέση του μηχανουργείου CNC αλλά στο κατάλληλο µεγάλο αστικό κέντρο. Αυτός είναι ο λόγος που λαμβάνεται υπόψη µόνο το κόστος µεταφοράς 15

13 των προϊόντων και όχι οι άλλες αναγκαίες διευκολύνσεις για την εκλογή της θέσης του μηχανουργείου CNC. Η µεταφορά τόσο των πρώτων υλών, όπως αναφέρθηκε στην παράγραφο Α.3, όσο και των έτοιµων προϊόντων αποτέλεσε και αποτελεί έναν από τους βασικότερους παράγοντες στην εκλογή της θέσης ενός μηχανουργείου CNC. Το κόστος µεταφοράς επιβαρύνει και τις πρώτες ύλες και τα έτοιμα προϊόντα. Η χωροταξική συνεπώς µελέτη του κόστους µεταφοράς είναι απαραίτητη στην ανάλυση για την εκλογή της θέσης ενός μηχανουργείου CNC. 6. Μεθοδολογία εκλογής θέσης 6.1 Γενικά Στις παραπάνω παραγράφους σχολιάστηκαν οι διάφοροι παράγοντες, που ενδέχεται να επηρεάζουν τη θέση ενός μηχανουργείου. Αν οι παράγοντες αυτοί εξεταστούν σε σχέση µε µία ορισµένη βιοµηχανία, θα διαπιστωθεί ότι οι θέσεις για την εγκατάσταση του μηχανουργείου CNC, δε είναι πολλές. Για καθεµιά από αυτές τις θέσεις, ορισμένοι παράγοντες μπορούν να εκφραστούν ποσοτικά, ενώ άλλοι όχι. Εννοείται βέβαια ότι θα μελετηθούν παράγοντες οι οποίοι διαφοροποιούνται από θέση σε θέση, γιατί αν είναι ίδιοι για όλες τις υποψήφιες θέσεις δεν υπάρχει λόγος νά ληφθούν υπόψη. Μπορεί επίσης να εκτιμηθεί το κόστος διανοµής των προϊόντων για κάθε θέση. Όπως θα αναλυθεί παρακάτω, µε βάση αυτά τα στοιχεία κόστους είναι εφικτό να βρεθεί η βέλτιστη 16

14 θέση του μηχανουργείου CNC, η οποία βέβαια δεν είναι απαραίτητο να είναι βέλτιστη σε σχέση µε τους άλλους παράγοντες Ελαχιστοποίηση κόστους μεταφοράς Γενικά. Ας γίνει η υπόθεση ότι η θέση ενός μηχανουργείου CNC εξαρτάται µόνο από το κόστος µεταφοράς των πρώτων υλών ή των έτοιµων προϊόντων. Έτσι θα εξετασθεί ο τρόπος, µε τον οποίο θα προσδιοριστεί η θέση του μηχανουργείου CNC. Για διευκόλυνση στην παρουσίαση των σχετικών μεθόδων, θα γίνει η υπόθεση ότι μελετάται η θέση ενός μηχανουργείου CNC, με ελαχιστοποιημένο το κόστος µεταφοράς των έτοιµων προϊόντων. Με αυτόν τον τρόπο μπορεί να βρεθεί η θέση του μηχανουργείου CNC που ελαχιστοποιεί το κόστος µεταφοράς των πρώτων υλών, γιατί η διεύθυνση της ροής των υλικών δεν υπεισέρχεται στις παρακάτω σχετικές αναλύσεις. Έστω λοιπόν ότι υπάρχουν m καταναλωτικά κέντρα που είναι τοποθετηµένα στις θέσεις k 1,..., k m. Η θέση του μηχανουργείου CNC, από το οποίο θα τροφοδοτουνται τα καταναλωτικά κέντρα έστω ότι είναι η Χ. Έστω ακόµη ότι d (Χ, k j ) είναι η απόσταση του μηχανουργείου CNC από τη θέση k j,και w j ο συντελεστής µε τον οποίον εκφράζεται γενικά το κόστος μεταφοράς. Το μέγεθος και οι διαστάσεις του w j εξαρτώνται από τα δεδομένα του προβλήματος. Με βάση αυτά είναι φανερό ότι το ετήσιο συνολικό κόστος μεταφοράς δίνεται από τη σχέση: F(x)=Σw i *d*(x,k i ) (1.1) Το πρόβλημα συνεπώς είναι να βρεθεί η θέση Χ που κάνει 17

15 ελάχιστη αυτή τη συνάρτηση. Από άποψη διαστάσεων η f(χ) εκφράζεται σε ευρό ανά έτος, γιατί ο w i συνήθως είναι το γινόμενο του κόστους ανά μονάδα απόστασης επί τον αριθμό των δρομολογίων ανά έτος ανάμεσα στις θέσεις Χ και k i. Δηλαδή είναι: f(x) [δρχ./έτος] = [δρχ./km δρομολόγια/έτος] [km/δρομολόγιο] (1.2) Η απόσταση d ( Χ, k i ) μπορεί να είναι ευθεία γραμμή. Σ' αυτή την περίπτωση αν οι συντεταγμένες της θέσης είναι οι (x,y) και της k j οι (a i, b i ), η απόσταση ορίζεται, από τη σχέση d(x,k i )=[(x-a i ) 2 +(y-b i ) 2 ] 1/2. (1.3) Εκτός όμως από την απόσταση αυτή, για την εκλογή της θέσης ενός μηχανουργείου CNC χρησιμοποιούνται ορθογωνικές αποστάσεις. Μια τέτοια απόσταση ορίζεται από τη σχέση d(x,k i )= x-a i + y-b i (1.4) Μια άλλη περίπτωση είναι εκείνη, κατά την οποία η απόσταση d(x,k i ) μετράται πάνω σε μια σφαίρα. Σ' αυτήν την περίπτωση η απόσταση είναι το μικρότερο τόξο. Οι θέσεις των καταναλωτικών κέντρων είναι οι r i (φ i, θ i ) για i=1, 2,..., m, όπου φ το γεωγραφικό πλάτος και θ το γεωγραφικό μήκος. Η περίπτωση αυτή έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τις αεροπορικές μεταφορές. 18

16 Για περαιτέρω ανάλυση της περίπτωσης αυτής θα πρέπει να μελετηθούν τα εκπονήματα των Z. Drezner και C. O. Wesolowsky. Στις παρακάτω παραγράφους θα ερευνηθεί η εύρεση της θέσης του μηχανουργείου CNC, που ελαχιστοποιεί τη συνάρτηση (1.1) όταν η d ( X, k i ) είναι: είτε ευθεία, είτε ορθογωνική απόσταση. 6.3 Εμπειρική μέθοδος Με τις µεθόδους που εξετάσθηκαν παραπάνω μπορεί να προσδιορισθεί η θέση του μηχανουργείου CNC, που εξασφαλίζει ελάχιστο κόστος µεταφοράς των πρώτων υλών και των έτοιµων προϊόντων. Παράλληλα όµως διαπιστώνεται µε την ανάλυση των παραγόντων της παραγράφου 1.2, ότι τη θέση του μηχανουργείου CNC καθορίζεται, λαμβάνοντας υπόψη όχι µόνο το κόστος µεταφοράς αλλά και όλους τους άλλους παράγοντες που ενδέχεται να διαφέρουν από θέση σε θέση. Μερικοί από αυτούς τους παράγοντες μπορούν να εκφραστούν ποσοτικά, π.χ. η αξία του χώρου, ενώ άλλοι όχι, π.χ. η ενόχληση που θα προκαλεί µία βαριά βιοµηχανία που γειτονεύει µε µία από τις εναλλακτικές θέσεις που εξετάζονται. Τα προβλήματα που δημιουργούνται σ' αυτές τις περιπτώσεις είναι τα εξής: α) πως γίνεται να ληφθούν υπόψη οι παράμετροι πού δεν γίνεται να εκφραστούν ποσοτικά, και β) πως γίνεται να ληφθούν υπόψην παράμετροι που εκφράζονται ποσοτικά. Γενικά πως θα εκφραστεί η βαρύτητα ενός ποιοτικού παράμετρου στη µακρόχρονη λειτουργία του μηχανουργείου CNC και πως θα θεωρηθεί ότι π.χ. το κόστος εργασίας είναι περισσότερο ή λιγότερο σηµαντικό από το κόστος µεταφοράς, κτλ., ή 19

17 πως θα συσχετιστεί η αξία τού χώρου µε το κόστος µεταφοράς. Για να αντιμετωπιστούν σε κάποιο βαθµό τα παραπάνω προβλήµατα, χρησιµοποιώντας τον όγκο των πληροφοριών που μπορούν να συγκεντρωθούν σε τέτοιες περιπτώσεις από παλιά και µέχρι σήµερα χρησιμοποιείται μια εμπειρική μέθοδος, η οποία είναι γνωστή ως µέθοδος ποσοτικής αξιολόγησης των παραγόντων. Με τη µέθοδο αυτή συμπεριλαμβάνεται το σύνολο των παραγόντων που επηρεάζουν τη θέση του μηχανουργείου CNC. Τη µέθοδο της ποσοτικής αξιολόγησης των παραγόντων θα αναλυθεί στα παρακάτω απλά στάδια: α) Πρώτα θα αναγνωριστούν όλοι οι παράγοντες που επηρεάζουν κάθε εναλλακτική θέση εγκατάστασης του μηχανουργείου CNC. β) Θα δοθεί σε κάθε παράγοντα και για κάθε εναλλακτική θέση ένας βαθμός από το 1 μέχρι το 10. Στη χειρότερη θέση σε σχέση µε το βαθµολογούµενο παράγοντα θα δοθεί ο βαθμός 1, ενώ στη καλύτερη ο βαθμός 10. Η βαθµολόγηση αύτή επιτρέπει το συνδυασµό διαφορετικής φύσεως παραγόντων, αφoύ οι βαθµοί χρησιµοποιούνται ως κοινή µονάδα αξιολογήσεως όλων των παραγόντων. γ) Ύστερα θα διαφοροποιηθεί ο κάθε βαθμός µε το συντελεστή βαρύτητας του συγκεκριµένου παράγοντα. Με το συντελεστή αυτό θα εκφραστεί η σχετική σημασία του συγκεκριμένου παράγοντα στην απόφαση. Ιδανικά αυτοί οι συντελεστές βαρύτητας θα έπρεπε να εκφράζουν τη συµµετοχή του παράγοντα στις αναµενόµενες µακροχρόνια οικονοµικές ωφέλειες. Κάτι τέτοιο όµως δεν είναι δυνατό να γίνει γιατί πέρα από τις άλλες δυσκολίες η απόφαση εγκαταστάσεως ενός μηχανουργείου CNC σε µια θέση µεταβάλλει έντονα τα 20

18 χαρακτηριστικά της θέσης. Για παράδειγµα όταν σε µια µικρή πόλη δηµιουργηθεί ένα µεγάλο μηχανουργείο CNC, αυξάνεται η αµοιβή εργασίας. δ) Τέλος υπολογίζεται ένας ποσοτικός δείκτης, για κάθε εναλλακτική θέση. Ο δείκτης αυτός είναι το άθροισµα των γινοµένων των βαθµών και των συντελεστών βαρύτητας κάθε εναλλακτικής θέσης. Η µέθοδος αυτή είναι εµπειρική, χρησιμοποιείται όμως, γιατί είναι ο µόνος τρόπος να ληφθούν υπόψη όλοι οι παράγοντες και να προσδιοριστεί ένα ποσοτικό μέτρο αξιολόγησης κάθε θέσης. Το μέτρο αυτό είναι, όπως αναφέρθηκε, βοηθητικό στη λήψη της σχετικής απόφασης, αφού τόσο η βαθμολόγηση κάθε παράγοντα όσο και η εκτίμηση του συντελεστή βαρύτητας γίνεται με υποκειμενικά κριτήρια. 21

19 Εκεφάλαιο Βγγ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 1 ΓΕΝΙΚΑ 2 ΕΠΙΛΟΓΗ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΗΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ 3 ΚΑΘΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 4 ΑΝΑΓΚΑΙΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 5 ΧΩΡΟΤΑΞΙΚΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ 6 ΑΝΑΓΚΕΣ ΣΕ ΧΩΡΟΥΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 22

20 1. Γενικά Στο προηγούμενο κεφάλαιο, αναλύθηκε το πως καθορίζεται η θέση, στην οποία πρέπει να εγκατασταθεί ένα μηχανουργείο CNC, που έχει ορισµένη δυναµικότητα παραγωγής. Η τελευταία πρέπει να καθοριστεί µε κάποια µελέτη σκοπιμότητας, σχετικά µε ορισµένο προϊόν. Για να υπάρξει παραγωγικό αποτέλεσµα από ένα μηχανουργείο, πρέπει να συνδυαστεί η τεχνολογία, ο εξοπλισμός και οι μέθοδοι εργασίας που θα χρησιµοποιηθούν σ' ένα ολοκληρωµένο λειτουργικό σύνολο. Πιο αναλυτικά πρέπει να επιλεχθεί η τεχνολογία που θα χρησιμοποιηθεί σε όλες τις φάσεις της παραγωγής, να καθορισθεί ο εξοπλισμός τόσο από άποψη είδους όσο και δυναµικότητας, να σχεδιαστούν οι μέθοδοι παραγωγής, να γίνει διάταξη των μέσων παραγωγής χωροταξικά, να σχεδιαστούν οι κτιριακές εγκαταστάσεις και οι εγκαταστάσεις υποδοµής. Όλα αυτά πρέπει να γίνουν µε πληρότητα και σε κάθε δυνατή λεπτοµέρεια, για να µπορούν να υλοποιηθούν. Για να γίνει όµως αυτό µε επιτυχία, χρειάζεται να συνεργαστούν µηχανικοί διαφόρων ειδικοτήτων και να χρησιµοποιήσουν γνώσεις που προέρχονται από άλλες επιστηµονικές περιοχές. Στην παρούσα εργασία θα εξεταστεί ο τρόπος µε τον οποίον πρέπει να μεθοδευτεί η εκλογή της παραγωγικής διαδικασίας, να καθοριστεί ο εξοπλισμός από άποψη δυναµικότητας και να διαταχθούν χωροταξικά τα µέσα παραγωγής. Η σχεδίαση της παραγωγής δεν μπορεί να οριστικοποιηθεί, αν δεν καθοριστεί πρώτα, τόσο ο εξοπλισμός που θα χρησιμοποιηθεί όσο 23

21 και ο τρόπος που θα γίνει η διάταξή του. Έτσι λοιπόν, για να προχωρήσει η μελέτη, πρέπει να γίνουν κάποιες υποθέσεις, εκτιµήσεις, κτλ. και να υπάρξουν διορθώσεις, αφού προκύψουν νέα στοιχεία. Επιπλέον πρέπει να αναζητηθεί λύση, βρίσκοντας πρώτα µια µαθηµατικά σωστή λύση και στη συνέχεια τροποποιώντας την, έτσι ώστε να ληφθούν υπόψη όσοι περιορισμοί έμειναν έξω από τη µαθηµατική διαµόρφωση στην αρχή. Η φροντίδα για σωστή σχεδίαση της παραγωγής συνεχίζεται και µετά το αρχικό στάδιο, όταν η παραγωγή είναι αναπτυγµένη και λειτουργεί. Παραδείγματος χάρη, δεν είναι σπάνιες οι περιπτώσεις που θα χρειαστεί να καθοριστεί η θέση μιας νέας μηχανής ή ενός νέου τµήµατος µέσα σε µία ήδη αναπτυγµένη παραγωγή. Το πρόβληµα αυτό είναι φανερό ότι μπορεί να λυθεί αποτελεσματικά µε τις µεθόδους που αναπτύχθηκαν στο προηγούμενο κεφάλαιο. 2. Επιλογή Παραγωγικής Διαδικασίας Γενικά. Η παραγωγική διαδικασία εξαρτάται απόλυτα από το είδος του προϊόντος, ή των προϊόντων, που πρόκειται να παραχθούν. Γι' αυτό οι παραλλαγές στις παραγωγικές διαδικασίες που φαίνονται στην πράξη είναι πάρα πολλές. Όλες αυτές όμως έχουν επιλεχτεί με μια λογική διαδικασία. Τα στάδια μιας τέτοιας διαδικασίας αναφέρονται με συντομία στις παρακάτω παραγράφους. 24

22 3. Καθορισμός των φάσεων της παραγωγής Η παραγωγή ενός οποιουδήποτε προϊόντος του οποίου είναι γνωστά τα κατασκευαστικά σχέδια, οι προδιαγραφές, οι απαιτήσεις απόδοσης του, κτλ. μπορεί να γίνει μέσα από μια σειρά κατεργασιών ή διεργασιών. Για να διαμορφωθούν λοιπόν οι φάσεις παραγωγής, πρέπει να είναι γνωστές οι απαραίτητες διεργασίες και ύστερα να γίνει προσπάθεια κατάλληλης ομαδοποίησής αυτών. Αφού καθορισθούν οι κατάλληλες φάσεις της παραγωγικής διαδικασίας, πρέπει να αναγνωριστούν οι εναλλακτικές μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, για να γίνουν οι εργασίες που ανήκουν σ' αυτήν τη φάση. Εργονομία Ένα προϊόν θα πρέπει να σχεδιάζεται, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η ευχέρεια χρήσης, η ασφάλεια για το χειριστή και η υψηλή απόδοση. Η προσαρμογή των προϊόντων στις δυνατότητες και τα χαρακτηριστικά του ανθρώπινου σώματος αποτελεί αντικείμενο της εργονομίας. Στις ημέρες μας καταβάλλονται προσπάθειες για τη μέτρηση και στατιστική ανάλυση του μεγέθους, της δομής και λειτουργίας του ανθρώπινου σώματος σχετικά με τις δυνατότητες και περιορισμούς του καθώς και των επιπτώσεων των παραπάνω στη σχεδίαση των προϊόντων. Έτσι η σωματομετρία, η ανατομία, η ψυχολογία και φυσιολογία παρέχουν πλήθος στοιχείων σ αυτή την περίπτωση. Η σχεδίαση της παραγωγής θα πρέπει να γίνει με βάση την εργονομία. 25

23 3.1 Προκαταρκτική επιλογή των εναλλακτικών μεθόδων παραγωγής Στη φάση αυτή θα αναλυθεί κάθε εναλλακτική μέθοδος σε βάθος και θα απορριφθεί εκείνη η μέθοδος που δεν μπορεί να δώσει τις επιθυμητές προδιαγραφές στα προϊόντα ή τον αναγκαίο ρυθμό παραγωγής. Σε αυτήν την εργασία θα αποσαφηνιστούν τα στάδια πού πρέπει να ακολουθούνται, για να επιλέγει η παραγωγική διαδικασία ενός προϊόντος. 3.2 Διαμόρφωση εναλλακτικών διαδικασιών παραγωγής Αφού αναγνωριστούν οι εναλλακτικές μέθοδοι παραγωγής για κάθε φάση, θα πρέπει να συσχετισθεί κάθε μέθοδο μιας φάσης με όλες τις μεθόδους των άλλων φάσεων. Κάποια από τις μεθόδους που έχει επιλεχθεί για κάποια φάση με τα κριτήρια που αναφέραμε, μπορεί σ' αυτή τη φάση διερεύνησης να απορριφθεί, διότι θα είναι αδύνατο να συνδυαστεί με την καλύτερη μέθοδο κάποιας επόμενης φάσης ή γιατί μπορεί να συνδυαστεί μόνο με κάποια μέθοδο επόμενης φάσης που 26

24 όμως δεν ικανοποιεί τις βασικές απαιτήσεις της παραγωγής σε προδιαγραφές και ρυθμό παραγωγής. Με αυτό τον τρόπο, εμφανίζονται, ολόκληρες εναλλακτικές παραγωγικές διαδικασίες. Η κάθε μία από αυτές τις εναλλακτικές παραγωγικές διαδικασίες πρέπει να ικανοποιεί τις απαιτήσεις σε προδιαγραφές και σε ρυθμούς παραγωγής και να είναι τεχνολογικά δυνατή. Είναι φανερό ότι όσο πιο ανεξάρτητες είναι οι διαδοχικές φάσεις της παραγωγικής διαδικασίας, τόσο μεγαλύτερη ελευθερία υπάρχει στη διαμόρφωση των παραγωγικών διαδικασιών. 3.3 Αξιολόγηση εναλλακτικών διαδικασιών παραγωγής Για να γίνει σωστή επιλογή της παραγωγικής διαδικασίας που τελικά θα αναπτυχθεί, θα πρέπει να αξιολογηθεί η κάθε εναλλακτική λύση. Για γίνει αυτό, πρέπει να χρησιμοποιηθούν κριτήρια ποσοτικά και ποιοτικά. Δυστυχώς, όπως προαναφέρθηκε, στην εκλογή της θέσης του μηχανουργείου, δεν υπάρχουν ακόμα διαθέσιμες δόκιμες μέθοδοι, με τις οποίες, θα συμπεριλαμβάνονται ταυτόχρονα ποσοτικά και ποιοτικά κριτήρια. Αυτό που μπορεί να γίνει είναι να αξιολογηθούν πρώτα οι εναλλακτικές παραγωγικές διαδικασίες με ποσοτικά κριτήρια, όπως το κόστος, μετά να εισαχθούν στο πρόβλημα τα ποιοτικά κριτήρια και στη συνέχεια να μεταβληθεί, όσο είναι αναγκαίο, η αξιολόγηση που προέκυψε από τα ποσοτικά κριτήρια. Ακόμη όμως και με το κόστος, η αξιολόγηση πρέπει να γίνει σταδιακά. Μπορεί, βέβαια, ορισμένες εναλλακτικές παραγωγικές διαδικασίες, να απορριφθούν με βάση κάποιες γενικές εκτιμήσεις, ενώ για τις άλλες να χρειαστεί ο υπολογισμός του εξοπλισμού, όπως θα 27

25 εξηγηθεί και παρακάτω, έτσι ώστε να αποκτηθούν ακριβή στοιχεία κόστους. Το γεγονός ότι τονίζεται η αξιολόγηση των εναλλακτικών διαδικασιών με τα ποσοτικά κριτήρια δεν πρέπει να δημιουργεί την εντύπωση ότι τα ποιοτικά κριτήρια είναι δευτερεύουσας σημασίας. Ορισμένα ποιοτικά κριτήρια μπορεί να είναι εντελώς καθοριστικά στην τελική αξιολόγηση. Τα πιο σοβαρά ποιοτικά κριτήρια είναι η ασφάλεια, η αξιοπιστία της λειτουργίας, η συντηρησιμότητα, η ελαστικότητα της παραγωγικής διαδικασίας σε σχέση με τα προϊόντα, η δυνατότητα επέκτασης, η μόλυνση που προκαλείται στο περιβάλλον, κτλ. Αυτού του είδους τα κριτήρια μπορούν να ληφθούν υπόψη μόνο με τον τρόπο που αναφέρθηκε στην παράγραφο Α Αναγκαίος Εξοπλισμός Aφoύ δημιουργηθούν οι δυνατές παραγωγικές διαδικασίες, στη συνέχεια θα πρέπει να καθοριστούν οι ανάγκες σε εξοπλισμό. Συγκεκριμένα, πρέπει να καθοριστεί για κάθε φάση εργασίας, ή τμήμα παραγωγής, ο αριθμός των μηχανών και η δυναμικότητα τού εξοπλισμού. Για να μετατραπούν οι απαιτήσεις παραγωγής σε αναγκαίο εξοπλισμό πρέπει να είναι γνωστά: Η αναγκαία παραγωγή σε κατάλληλες μονάδες ανά χρονική περίοδο και για ένα αρκετά μεγάλο χρονικό ορίζοντα, και Οι χρόνοι διεργασίας σε κάθε φάση της μονάδας του προϊόντος. Οι χρόνοι αυτοί θα βρεθούν με μεθόδους μέτρησης της εργασίας. Στους χρόνους αυτούς πρέπει να ενταχθούν οι αναγκαίοι χρόνοι για συντήρηση, για επισκευές, κτλ. του εξοπλισμού. 28

26 Για να καθοριστεί ο εξοπλισμός είναι απαραίτητο να διακριθεί σε δύο περιπτώσεις: η πρώτη είναι εκείνη, στην οποία ο εξοπλισμός είναι συνεχώς απασχολημένος εξαιτίας της φύσης της παραγωγικής διαδικασίας και η δεύτερη εκείνη που ο εξοπλισμός θα είναι απαραίτητος στην παραγωγή, αλλά από τη φύση του δεν μπορεί να χρησιμοποιείται συνεχώς. Στην πρώτη περίπτωση, το πρόβλημα είναι εύκολο, ενώ στη δεύτερη γίνεται αρκετά δύσκολο. Και γίνεται δύσκολο γιατί η ζήτηση σε «υπηρεσίες» αυτού του εξοπλισμού είναι υποθετική. 5. Χωροταξική Διάταξη παραγωγής 5.1. Γενικά Κατά τη σχεδίαση ενός μηχανουργείου CNC αντιμετωπίζονται διάφορα προβλήματα χωροταξίας. Το πρώτο είναι η εκλογή της θέσης του, που ερευνήθηκε στο πρώτο κεφάλαιο. Τα άλλα είναι: α) η τοποθέτηση των τμημάτων (κτιρίων) μέσα στο χώρο εγκατάστασης του μηχανουργείου, β) η τοποθέτηση των μέσων παραγωγής, των γραφείων και των κοινόχρηστων χώρων και γ) η χωροταξία της θέσης εργασίας. Παρά την έκταση των σημερινών μηχανουργείων, τα χρηματικά ποσά που ξοδεύονται κάθε χρόνο για νέες μηχανουργικές εγκαταστάσεις και νέο εξοπλισμό, τα προβλήματα χωροταξίας τους δεν είναι εφικτό να λύνονται με βέλτιστο τρόπο. Αυτό συμβαίνει, γιατί η ίδια η φύση των προβλημάτων τα κάνει δυσεπίλυτα. Η δυσκολία δημιουργείται από τον τεράστιο αριθμό των εναλλακτικών λύσεων, που πρέπει να αντιμετωπιστούν κάθε φορά. Παραδείγματος χάρη σε μία περίπτωση πρέπει να διαταχθούν 5 μηχανές, η λύση πρέπει να βρεθεί με 29

27 κάποιο κριτήριο ανάμεσα σε 5 έως 15 εναλλακτικές λύσεις που διαμορφώνονται. Αυτό θα γίνει με κάποιο κριτήριο. Η ποικιλία των κριτηρίων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν περιπλέκει ακόμη περισσότερο τα χωροταξικά προβλήματα. Παραδείγματος χάρη, σε ένα μηχανουργείο όπου μία από τις εργασίες που θα εκτελείται, είναι η χύτευση, η ταχύτητα μετακίνησης του υλικού είναι το βασικό κριτήριο για τη διαμόρφωση της χωροταξίας του, εvώ σε ένα άλλο μηχανουργείο η βασική επιδίωξη μπορεί να είναι η πιο αποτελεσματική χρησιμοποίηση των εργαλειομηχανών. Παρά τη δυσκολία που παρουσιάζουν τα προβλήματα χωροταξίας, η σπουδαιότητά τους απαιτεί λύση, με οποιονδήποτε τρόπο. Οι τρόποι αυτοί άλλοτε είναι εμπειρικοί και άλλοτε στηρίζονται σε κάποιες θεωρητικές αναλύσεις. Συνήθως διαλέγονται οι πρώτες, γιατί οι δεύτερες δεν καλύπτουν όλο το φάσμα των σχετικών προβλημάτων. Και οι εμπειρικές όμως έχουν αποδειχθεί αποδεκτές και χρήσιμες. Χαρακτηριστική περίπτωση είναι τα πρότυπα των τριών διαστάσεων των διαφόρων μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται με επιτυχία στα θέματα χωροταξίας. Το βασικό μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης είναι ότι η σχεδίαση της χωροταξίας στηρίζεται αποκλειστικά στην πείρα του σχεδιαστή. Προβλήματα χωροταξικής διάταξης δεν αντιμετωπίζονται μόνο κατά το σχεδιασμό κάποιου νέου μηχανουργείου CNC. Σ' αυτή την περίπτωση τα προβλήματα είναι συνολικά. Μερικά προβλήματα αντιμετωπίζονται στις περιπτώσεις που προστίθεται ή αφαιρείται κάποιο τμήμα ή κάποιο μηχάνημα, ή που μετακινείται κάποιο τμήμα επειδή άλλαξε το προϊόν, η ζήτηση ή η μέθοδος παραγωγής. Παραδείγματος χάρη, όταν αντικατασταθεί ένα μηχάνημα μπορεί το νέο να έχει διαφορετικά γεωμετρικά χαρακτηριστικά και να πρέπει να επανατοποθετηθούν όλα τα 30

28 γειτονικά του. Προτού αναπτυχθούν οι συγκεκριμένες μέθοδοι, πρέπει να τονιστεί ότι μια σωστή χωροταξική διάταξη οδηγεί στα εξής: α) Στην αύξηση του ρυθμού παραγωγής, αφού έτσι μηδενίζονται, ή ελαττώνονται, οι καθυστερήσεις στη ροή μέσα στην παραγωγική διαδικασία. β) Στη μείωση του κόστους μετακινήσεως των υλικών, επειδή μειώνονται οι αποστάσεις. (εάν το μηχανουργείο είναι μεγάλο) γ) Στη μείωση των επενδύσεων, από την καλύτερη εκμετάλλευση των μέσων παραγωγής και μεταφοράς, του χώρου, κτλ. δ) Στη βελτίωση της απόδοσης της εργασίας, λόγω του κατάλληλου σχεδιασμού τόσο των θέσεων εργασίας όσο και της παραγωγικής διαδικασίας γενικά. ε) Στη βελτίωση του ηθικού των εργαζομένων με τις καλύτερες συνθήκες εργασίας, με την αύξηση της ασφάλειας τους, κτλ. Στην πράξη έχουν επικρατήσει ορισμένες μορφές διατάξεων των μέσων παραγωγής. Το κριτήριο με το οποίο διακρίνονται αυτές οι μορφές είναι η ροή παραγωγής μέσα στην παραγωγική διαδικασία. Ανάλογα με το είδος της ροής διακρίνονται σε τρεις μορφές διατάξεων: α) η γραμμή παραγωγής ή η διάταξη κατά προϊόν, β) η λειτουργική διάταξη, και γ) το σταθερό προϊόν. Παρακάτω θα εξεταστούν τα γενικά χαρακτηριστικά τους, τα χωροταξικά προβλήματα που δημιουργεί η καθεμία τους και τον τρόπο που αντιμετωπίζονται. 31

29 5.2 Γραμμή παραγωγής Γενικά Στη γραμμή παραγωγής, τα μηχανήματα θα τοποθετηθούν σύμφωνα με τη διαδοχή των διεργασιών του προϊόντος (εικ. Β.1). Αυτό το είδος διάταξης συναντάται περισσότερο σε εργοστάσια και σε μεγάλα μηχανουργεία. Κλασικά παραδείγματα χρήσης της γραμμής παραγωγής είναι οι αυτοκινητοβιομηχανίες, οι χημικές βιομηχανίες και οι βιομηχανίες τροφίμων. Εικόνα Β.1. Διαγραμματική παράσταση γραμμής παραγωγής. Η γραμμή παραγωγής χρησιμοποιείται, όταν ο όγκος παραγωγής είναι μεγάλος, ώστε να δικαιολογείται μια τέτοια χωροταξική διάταξη που είναι εξαιρετικά ανελαστική σε αλλαγές στις προδιαγραφές του προϊόντος και στην παραγόμενη ποσότητα. Γενικά, η γραμμή παραγωγής χρησιμοποιείται, όταν το προϊόν και ο όγκος της ζήτησης παραμένουν σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ακόμη, όταν οι 32

30 πρώτες ύλες είναι εξασφαλισμένες αφού η έλλειψη κάποιου είδους τους οδηγεί σε νέκρωση όλης της γραμμής παραγωγής. Πέρα από τις παραπάνω προϋποθέσεις, που πρέπει να ικανοποιούνται, για να χρησιμοποιηθεί η γραμμή παραγωγής ως διάταξη των μέσων παραγωγής, πρέπει να σταθμίζονται κατάλληλα ορισμένα χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που παρουσιάζει. Συγκεκριμένα, σε μία γραμμή παραγωγής χρησιμοποιούνται πολύπλοκα και διαφορετικά μηχανήματα δίπλα-δίπλα. Αυτό από τη μια δυσκολεύει τη συντήρηση και από την άλλη οδηγεί στην ανάμιξη προσωπικού διαφόρων ειδικοτήτων με αποτέλεσμα να γίνεται δυσχερής η εποπτεία του και ο καθορισμός της αμοιβής του. Παράλληλα όμως, δε δεσμεύονται κεφάλαια ως αποθέματα ενδιάμεσων προϊόντων και οι συνολικές απαιτήσεις χώρου είναι μικρότερες από εκείνες που διαμορφώνουν οι άλλες διατάξεις των μέσων παραγωγής. Ακόμη, η γραμμή παραγωγής εξειδικεύει υπερβολικά το προσωπικό και κάνει την εργασία του μονότονη και ψυχολογικά κουραστική (όχι πάντα, αν η μονότονη εργασία αντικατασταθεί με έναν ρομποτικό αυτοματισμό). Αποτέλεσμα αυτών είναι οι συχνές απουσίες του προσωπικού που δημιουργούν σοβαρά προβλήματα στην ποιότητα και στη συνέχεια της παραγωγής. Εξισορρόπηση γραμμής παραγωγής Όπως αναφέρθηκε, γραμμή παραγωγής είναι εκείνη η διάταξη των μέσων παραγωγής, όπου το προϊόν βαθμιαία ολοκληρώνεται καθώς κινείται κατά μήκος της. Κάθε ένα προϊόν ακολουθεί την ίδια πορεία στη διάρκεια της παραγωγής του. Οι διάφορες εργασίες 33

31 γίνονται, είτε μόνο από ανθρώπους, είτε μόνο από μηχανές, είτε από μηχανές και ανθρώπους και βέβαια με κάποια διαδοχή. Μια εργασία λ.χ. μπορεί να εκτελεστεί μόνο αν έχει εκτελεστεί κάποια άλλη πριν από αυτή. Ανεξάρτητα όμως από αυτό, γεγονός είναι ότι η κάθε εργασία για να γίνει χρειάζεται κάποιο χρόνο. Οι χρόνοι αυτοί πρέπει να είναι γνωστοί και αυτό επιτυγχάνεται με τις μεθόδους της Μετρήσεως της Εργασίας. Οι εργασίες αυτές ομαδοποιούνται σε σταθμούς εργασίας, που η σε σειρά διάταξή τους δημιουργεί τη γραμμή παραγωγής. Για να γίνει αυτή η ομαδοποίηση, λαμβάνονται υπόψη οι υπάρχοντες τεχνολογικοί περιορισμοί στη σειρά εκτέλεσης των εργασιών και ο επιθυμητός ρυθμός παραγωγής, ή ο χρονικός κύκλος. Χρονικός κύκλος, είναι ο χρόνος που μεσολαβεί ανάμεσα σε δυο διαδοχικά προϊόντα καθώς αυτά κινούνται κατά μήκος της γραμμής παραγωγής, δηλαδή ο χρόνος που μεσολαβεί ανάμεσα στην ολοκλήρωση δύο διαδοχικών προϊόντων. Ο χρόνος αυτός είναι ίδιος για όλα τα προϊόντα. Ο χρονικός κύκλος εξαρτάται από το ρυθμό παραγωγής. Ο ρυθμός παραγωγής συμβολίζεται με Π και ο χρονικός κύκλος με Τ, τότε Τ = 1/Π, δηλαδή αν ο ρυθμός παραγωγής πρέπει να είναι π.χ. 20 προϊόντα ανά ώρα, ο χρονικός κύκλος πρέπει να είναι 3 πρώτα λεπτά. Αν σε μία γραμμή παραγωγής όλοι οι σταθμοί εργασίας έχουν το ίδιο περιεχόμενο εργασίας, δε δημιουργείται νεκρός χρόνος σε κανένα σταθμό και τη γραμμή ονομάζεται εξισορροπημένη. Αν όμως το περιεχόμενο σε εργασία των σταθμών διαφέρει από σταθμό σε σταθμό, ο σταθμός με το μεγαλύτερο περιεχόμενο εργασίας δημιουργεί συμφόρηση και η ταχύτητα ροής καθορίζεται από αυτό το 34

32 σταθμό. Όλοι οι άλλοι σταθμοί θα έχουν νεκρό χρόνο. Το κριτήριο για την κατανομή των εργασιών, σε σταθμούς, είναι η ελαχιστοποίηση του νεκρού χρόνου των σταθμών εργασίας. Το πρόβλημα της εξισορρόπησης της γραμμής παραγωγής αντιμετωπίζεται τόσο κατά τη σχεδίαση της παραγωγής, όσο και κατά τον προγραμματισμό της παραγωγής. Μαθηματική διαμόρφωση. Έστω (J 1, J 2,..., J n } το σύνολο των στοιχείων εργασίας, που πρέπει να εκτελεστούν στη γραμμή παραγωγής, ti η διάρκεια του i στοιχείου εργασίας, όπου i = 1,2,..., n, Α ο αριθμός των σταθμών εργασίας και Τ ο χρονικός κύκλος. Η καθυστέρηση εξισορροπήσεως, δηλαδή ο συνολικός νεκρός χρόνος εξαιτίας της ατελούς διαίρεσης τού συνολικού περιεχομένου εργασίας της γραμμής παραγωγής ανάμεσα στους σταθμούς εργασίας, είναι ίση με Αν πρέπει να ελαχιστοποιηθεί η καθυστέρηση εξισορρόπησης κι αν η διάρκεια εκτέλεσης των εργασιών είναι ανεξάρτητη από τη σειρά εκτέλεσής τους, το πρόβλημα συνίσταται στην ελαχιστοποίηση του γινομένου ΑΤ. Για δεδομένο λοιπόν χρονικό κύκλο -που καθορίζεται από τις απαιτήσεις παραγωγής- η καθυστέρηση εξισορροπήσεως θα 35

33 ελαχιστοποιηθεί με την ελάττωση του αριθμόυ των σταθμών εργασίας. Η συνάρτηση (2.11) ελαχιστοποιείται με τους παρακάτω περιορισμούς: Μέθοδοι επίλυσης. Η λύση του προβλήματος εξισορρόπησης των γραμμών παραγωγής έχει επιδιωχθεί από πάρα πολλές κατευθύνσεις και υπάρχουν αρκετές αξιόλογοι μέθοδοι. Παρακάτω παρουσιάζονται δύο μέθοδοι. Με την πρώτη θα βρεθεί η βέλτιστη λύση, ενώ με την δεύτερη θα βρεθεί εμπειρικά μια ικανοποιητική λύση. Η δεύτερη μέθοδος παρουσιάζεται επειδή η υπολογιστική προσπάθεια που χρειάζεται η πρώτη είναι πολύ μεγάλη. 2) Μέθοδος δυναμικού προγραμματισμού Το πρόβλημα είναι να μοιραστεί ένας αριθμός εργασιών στον 36

34 ελάχιστο αριθμό σταθμών εργασίας για δεδομένο χρονικό κύκλο. Ένα υποσύνολο από n εργασίες, έστω S = { J t, J 2,..., J n } λέγεται δυνατό υποσύνολο, αν οι εργασίες που ανήκουν σ' αυτό μπορούν να εκτελεστούν με κάποια σειρά χωρίς να είναι ανάγκη να εκτελεστεί οποιαδήποτε άλλη εργασία που δεν ανήκει σ' αυτό. Παραδείγματος χάρη, αν πρέπει να εκτελεστούν οι εργασίες J t, J 2, J 3, J 4, J 5, και η J t πρέπει να εκτελεστεί πριν από την J 2 και η J 4 πρέπει να εκτελεστεί πριν από την J 5 τότε το υποσύνολο { J 2, J 3, J 5 } δεν είναι δυνατό υποσύνολο επειδή η J t και η J 4 πρέπει να εκτελεστούν πριν από τις J 2 και J 5 αντίστοιχα και δεν περιλαμβάνονται στο υποσύνολο. Μια υποαλληλουχία από n εργασίες, έστω σ = (J t, J 2,, J n ) τη λέμε δυνατή υποαλληλoυχία, αν οι εργασίες που περιλαμβάνονται σ' αυτήν μπορούν να εκτελεστούν με τη σειρά που σημειώνονται χωρίς να εκτελεστεί οποιαδήποτε άλλη εργασία πού δεν περιλαμβάνεται σ' αυτή. Είναι φανερό ότι υπάρχει μια αντιστοιχία ανάμεσα στα δυνατά υποσύνολα και τις δυνατές υπαλληλουχίες. Το δυνατό υποσύνολο { J 1, J 2, J 3 } του παραπάνω παραδείγματος -είπαμε ότι η J 1 πρέπει να εκτελεστεί πριν από τη J 2 - έχει ως δυνατές ύποαλληλουχίες τις (J t, J 2, J 3 ) και (J t, J 3, J 2 ). Από την έννοια της δυνατής υποαλληλουχίας προκύπτει ότι σε κάθε δυνατή υποαλληλουχία αντιστοιχεί μια ορισμένη κατανομή των εργασιών, που περιέχονται σ' αυτή, στους σταθμούς εργασίας. Γιατί αν αντιστοιχηθούν εργασίες - με τη σειρά που καθορίζει η υποαλληλουχία- σε σταθμούς, λαμβάνοντας υπόψη τον περιορισμό ότι το άθροισμα των χρόνων εκτέλεσης των εργασιών, που κατανέμονται σ' ένα σταθμό εργασίας, δεν πρέπει να υπερβαίνει το χρονικό κύκλο Τ, θα βρεθεί ο αριθμός των σταθμών εργασίας στους 37

35 οποίους μπορούν να αντιστοιχηθούν οι εργασίες. Ας τεθεί τώρα ότι η κατανομή μιας υποαλληλουχίας χρειάζεται r σταθμούς εργασίας, από τους οποίους οι r-1 απασχολούνται πλήρως, ενώ στον τελευταίο αντιστοιχούν τόσες εργασίες που το άθροισμά τους είναι t r. Το μέγεθος είναι ένα μέτρο του «κόστους» εκτελέσεως των εργασιών της ύποαλληλουχίας. Με άλλα λόγια «κόστος» εκτέλεσης μιας δυνατής υποαλληλουχίας, ή αλληλουχίας, είναι η συνολική χρονική διάρκεια που δημιουργούν οι r-1 σταθμοί που απασχολούνται πλήρως και τη χρονική διάρκεια των εργασιών που κατανέμονται στον τελευταίο, r,σταθμό. Το ενδιαφέρόν από τα παραπάνω είναι ότι το κόστος ενός δυνατού υποσυνόλου είναι το ελάχιστο κόστος όλων των δυνατών υποαλληλουχιών του ίδιου υποσυνόλου. Αυτό σημαίνει ότι αν βρεθεί το ελάχιστο κόστος ενός δυνατού υποσυνόλου, το πρόβλημα στη συνέχεια είναι να βρεθεί η υποαλληλουχία του που έχει το ίδιο κόστος. Ύστερα από τα παραπάνω το κόστος της υποαλληλουχίας (J 1, J 2,, J p ) δίνεται από τη σχέση: 38

36 Η σχέση (2.17) χρησιμοποιείται για την εύρεση του κόστους των δυνατών υποσυνόλων πού έχουν δύο εργασίες, ξεκινώντας από το κόστος των υποσυνόλων μιας εργασίας. Στη συνέχεια θα βρεθεί το κόστος των δυνατών υποσυνόλων με τρεις εργασίες από εκείνο των δύο εργασιών, κτλ., μέχρι να βρεθεί το κόστος του δυνατού συνόλου όλων των εργασιών. Το κόστος αυτό είναι το ελάχιστο για ολόκληρη τη γραμμή παραγωγής, αφού αυτό το σύνολο περιέχει όλες τις δυνατές αλληλουχίες. Εφόσον βρεθεί το κόστος όλων των δυνατών συνόλων, πρέπει να βρεθεί η βέλτιστη αλληλουχία των εργασιών, δηλαδή η αλληλουχία των εργασιών που έχει κόστος όσο είναι το ελάχιστο του δυνατού συνόλου των εργασιών. Αυτό γίνεται, ξεκινώντας με την εργασία εκείνη που είναι τελευταία στο δυνατό σύνολο, που έχει το ελάχιστο κόστος. Στη συνέχεια, αναζητούνται τα υποσύνολα, τα οποία τελειώνουν σε μια από τις εργασίες που μπορούν να προηγούνται της τελευταίας εργασίας και λαμβάνεται ως προτελευταία η εργασία που τελειώνει το υποσύνολο που έχει το μικρότερο κόστος. Αν συμβεί, δύο υποσύνολα να τελειώνουν σε εργασίες που μπορούν να προηγούνται αυτής που έχει είδη επιλεγεί για την αλληλουχία και έχουν το ίδιο κόστος, τότε πρέπει να δημιουργηθούν εναλλακτικές 39

37 αλληλουχίες. Ομοίως για τις άλλες εργασίες, με τον ίδιο τρόπο βήμα προς βήμα. Εικόνα Β.2: Διάγραμμα διαδοχής εργασιών 5.3 Σταθερό προϊόν Στους δύο προηγούμενους τύπους χωροταξίας, το προϊόν μετακινιόταν μέσα στο μηχανουργείο CNC, για να εκτελεστούν οι διάφορες εργασίες. Στην πρώτη περίπτωση ακολουθούσε µία προκαθορισμένη διαδρομή ενώ στη δεύτερη, που υπήρχε µία μεγάλη ποικιλία προϊόντων, η διαδρομή που ακολουθούσε κάθε προϊόν, εξαρτιόταν από τις συγκεκριμένες κατεργασίες που απαιτούσε η κατασκευή αυτού του προϊόντος. Στον τρίτο τύπο χωροταξίας των μέσων παραγωγής, το προϊόν παραμένει σε σταθερή θέση. Στη θέση αυτή έρχονται οι τεχνίτες (ή ρομποτικά συστήματα), για να εκτελέσουν τις διάφορες εργασίες και μεταφέρονται τα απαιτούμενα υλικά και εξαρτήματα. Οι συνθήκες που υπαγορεύουν την εφαρμογή αυτής της χωροταξικής διάταξης είναι: 1) εξαιρετικά ογκώδες ή βαρύ προϊόν, 2) μικρή ποσότητα παραγωγής. Τυπικά παραδείγματα είναι μηχανουργεία που συνεργάζονται, με βιομηχανίες κατασκευής αεροπλάνων, με 40

38 ναυπηγεία, κτλ. Τελειώνοντας την εξέταση των διατάξεων των μέσων παραγωγής πρέπει να αναφερθεί ότι τις διατάξεις αυτές σπάνια παρατηρούνται σ' ένα μηχανουργείο. Συνήθως, οι πραγματικές παραγωγικές διαδικασίες αποτελούν ένα συνδυασμό τους, όπου βέβαια επικρατεί κάποια από αυτές. Πέρα από αυτό, τα τελευταία χρόνια έχει αρχίσει να παρουσιάζεται, σε πειραματικό στάδιο, μία άλλη χωροταξική διάταξη των μέσων παραγωγής. Πρόκειται για τη χωροταξική διάταξη σε ομάδες. Σύμφωνα με αυτήν τη διάταξη, συγκεντρώνονται σ' ένα χώρο όλα τα μέσα παραγωγής που χρειάζονται για να παραχθεί έvα ολόκληρο προϊόν ή ένα αυτοτελές μέρος του. Παραδείγματος χάρη, αν η παραγωγή χρειαστεί γρανάζια, πρέπει να συγκεντρωθούν ό,τι μέσα χρειάζονται (τόρνο, φρέζα, κτλ.), για να παραχθούν γρανάζια και μόνο. 'Έτσι, δημιουργούνται αυτοτελείς μικροί χώροι παραγωγής, που θα παρομοιαστούν, σαν ένα μικρό μηχανουργείο που εξειδικεύεται στην παραγωγή ενός ή πολύ λίγων προϊόντων. Οι υποστηρικτές της χωροταξικής διάταξης των μέσων παραγωγής σε ομάδες επικαλούνται διάφορα πλεονεκτήματά της, όπως η μείωση των καθυστερήσεων και των μεταφορών των διαφόρων υλικών, ο καλύτερος έλεγχος της παραγωγής, ο μικρότερος χρόνος της προετοιμασίας των μηχανών, κτλ. Η χωροταξική διάταξη σε ομάδες εκμηδενίζει τη μονοτονία και τη ψυχολογική κόπωση κατά τη διάρκεια της εργασίας. Οι εργαζόμενοι -μέλη της ομάδας- συνεργάζονται για την παραγωγή ενός προϊόντος. Έτσι, κάθε μέλος έχει ενδιαφέρον για την εργασία που εκτελεί και αισθάνεται ικανοποίηση, βλέποντας ότι συμμετέχει άμεσα και από κοινού με τους συναδέλφους του στην παραγωγή ενός ολοκληρωμένου προϊόντος. 41

39 6. Ανάγκες σε χώρους εργασίας Γενικά. Κατά την αναζήτηση της σωστής χωροταξίας έγινε φανερό ότι χρειάζονται κάποιες πραγματικές αποστάσεις από μηχανή σε μηχανή, από τμήμα σε τμήμα, κτλ. Για να βρεθούν αυτές, πρέπει να είναι γνωστές οι πραγματικές επιφάνειες των χώρων εργασίας. Οι επιφάνειες των χώρων εργασίας διαμορφώνονται από την εγκατάσταση των διαφόρων μηχανημάτων και από τις ανάγκες για άνετες εσωτερικές μετακινήσεις εργαζομένων και υλικών. Ο πιο απλός τρόπος, για να υπολογιστούν οι αναγκαίες επιφάνειες των χώρων εργασίας είναι να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα πρότυπα. Στις παρακάτω παραγράφους υπάρχουν ορισμένα πρότυπα που έχουν δοκιμαστεί με επιτυχία στην πράξη. Αναγκαία επιφάνεια μηχανής. Μια μηχανή θεωρείται ότι είναι ένα κέντρο παραγωγής που αποτελείται από την ίδια τη μηχανή, τον απαραίτητο γι' αυτήν εξοπλισμό και τις αναγκαίες επιφάνειες γύρω από αυτή, για να λειτουργήσει σωστά. Στο παραπάνω σχήμα 2.9 φαίνονται οι διάφορες διαστάσεις πού διαμορφώνουν την επιφάνεια τέτοιων κέντρων παραγωγής ανάλογα µε τη γεωμετρική μορφή των μηχανών. Με τα Μ και Π συµβολίζονται το μήκος και το πλάτος της μηχανής αντίστοιχα. Όλες οι διαστάσεις είναι σε μέτρα. Αναγκαία επιφάνεια για μετακινήσεις. Στις περιπτώσεις που διαμορφώνονται συγκροτήματα μηχανών, χρειάζεται να υπολογισθεί μια επιφάνεια για τους εσωτερικούς διαδρόμους. Στο σχήμα 2.10 φαίνονται διατάξεις μηχανών με τους σχετικούς διαδρόμους. 42

40 43

41 Εικόνα Β.3: Αναγκαία επιφάνεια για εργαλειομηχανή Εικόνα Β.4: Επιφάνειες εσωτερικών διαδρόμων Συμπληρωματικές επιφάνειες. Στις επιφάνειες που προκύπτουν από τις ανάγκες για την εγκατάσταση των μηχανών και για τις εσωτερικές μετακινήσεις πρέπει να προστεθούν 10 τετραγωνικά μέτρα ανά επιβλέποντα την παραγωγή και 10 τετραγωνικά μέτρα ανά προϊστάμενο ή το 10% της επιφάνειας για την εγκατάσταση των μηχανών και τις μετακινήσεις. 44

42 Εκεφάλαιο Γγγ ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 1 ΓΕΝΙΚΑ 2 ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΜΕΘΟΔΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 3 ΕΠΙΛΟΓΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 4 ΜΕΤΡΗΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 5 ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΧΡΟΝΩΝ 45

43 Γενικά Στο προηγούμενο κεφάλαιο εξετάστηκε ο τρόπος, σύμφωνα µε τον οποίο θα μεθοδευτεί η εκλογή της παραγωγικής διαδικασίας, πρώτα καθορίζεται ο αναγκαίος εξοπλισμός και ύστερα τάσσονται χωροταξικά τα μέσα παραγωγής. Επίσης, φάνηκε πως επιδιώκεται η οργάνωση της διακίνησης των υλικών στο εσωτερικό ενός μηχανουργείου CNC. Όσο κι αν είναι αυτοματοποιημένα τα παραπάνω, δηλαδή όσο κι αν γίνει προσπάθεια να αντικατασταθεί η ανθρώπινη εργασία ως πηγή ενέργειας ή ελέγχου, τελικά θα υπάρξουν θέσεις που τη χρειάζονται οπωσδήποτε. Για να διαμορφωθούν οι θέσεις εργασίας, θα αναλυθεί το έργο που πρέπει να εκτελείται στο μηχανουργείο. Η ανάλυση αυτή θα γίνει εμπειρικά και απογραφικά. Είναι γνωστό ότι το μηχανουργείο πρέπει να παράγει εξαρτήματα προϊόντων ή προϊόντα σ' ένα ορισμένο ρυθμό. Για να φτάνουν όμως τόσα προϊόντα στην αποθήκη ανά χρονική περίοδο, πρέπει να συναρμολογούνται, κτλ. Με αυτόν τον τρόπο θα πρέπει να αναλυθεί όλο το έργο του μηχανουργείου CNC σε αυτοτελή έργα για τις εργασιακές μονάδες (τεχνίτη, μηχανή, κτλ.). Έτσι, θα υπάρξουν θέσεις, στις οποίες η ανθρώπινη εργασία είναι εντελώς απαραίτητη. Η εργασία, δηλαδή η οποιαδήποτε χειρονακτική ανθρώπινη δραστηριότητα που επιδιώκει συγκεκριμένο αποτέλεσμα, θα εξεταστεί από άποψη φυσιολογίας, ψυχολογίας, υγιεινής και ασφάλειας και από άποψη οργάνωσής της. Από άποψη οργάνωσης, θα εξεταστεί κυρίως σε σχέση με τη μέθοδο με την οποία εκτελείται και σε σχέση με το χρόνο, 46

44 στον οποίον πρέπει να εκτελείται. Το σκέλος της επιστημονικής γνώσης αποτελεί τη μελέτη των μεθόδων, ενώ εκείνο που αναφέρεται στο χρόνο αποτελεί τη μέτρηση της εργασίας. Βέβαια, στα πλαίσια της οργάνωσης της εργασίας, ή της μελέτης της εργασίας, όπως αλλιώς λέγεται περιλαμβάνονται θέματα, όπως οι συνθήκες εργασίας, τα κίνητρα εργασίας, τα συστήματα αμοιβών, κτλ. Σ' αυτό το κεφάλαιο θα εξεταστεί εν συντομία η μελέτη των μεθόδων και η μέτρηση της εργασίας. Έχει γίνει προσπάθεια εύρεσης της καλύτερης μεθόδου εκτέλεσης κάθε εργασίας. Με τη μέτρηση της εργασίας επιτυγχάνεται να αποκτηθούν εκτιμήσεις των χρόνων, στους οποίους πρέπει να εκτελούνται οι διάφορες εργασίες, που επίσης είναι ένα βασικό στοιχείο υποδομής της παραγωγής. Βέβαια, δε σημαίνει ότι οι μέθοδοι της οργάνωσης εργασίας θα χρησιμοποιηθούν μόνο κατά τη σχεδίαση του μηχανουργείου. Αντίθετα, χρησιμοποιούνται συνεχώς και κατά τη λειτουργία του μηχανουργείου CNC. Έτσι αυτά που ακολουθούν ισχύουν για τη σχεδίαση του μηχανουργείου CNC και για τη λειτουργία του. 2. Σχεδίαση μεθόδων εργασίας Η Μελέτη Μεθόδων δίνει μεθόδους, οι οποίες μπορούν να καταγραφούν συστηματικά, να αναλυθούν και να εξετάζουν κριτικά τον τρόπο με τον οποίον πρόκειται να εκτελεστεί, ή εκτελείται, κάθε εργασία. Αν η μελέτη εφαρμοστεί συστηματικά για όλες τις παραγωγικές δραστηριότητες του μηχανουργείου CNC θα βελτιωθεί 47

45 λειτουργικά η παραγωγική διαδικασία, θα βελτιωθεί η χωροταξία σε ολόκληρο το μηχανουργείο CNC, θα περιοριστεί η μη απαραίτητη προσπάθεια των εργαζομένων και θα δημιουργηθούν καλύτερες συνθήκες εργασίας. 3. Επιλογή Εργασίας Όπως σε κάθε άλλη περίπτωση έτσι και στη Μελέτη των Μεθόδων είναι ιδιαίτερα σημαντικό να χρησιμοποιηθούν οι τεχνικές εκεί όπου υπάρχει η μέγιστη ωφέλεια. Γι' αυτό πριν την έρευνα της μεθόδου με την οποία εκτελείται κάποια εργασία, πρέπει να επιβεβαιωθεί με μια προκαταρκτική εξέταση ότι η αναμενόμενη ωφέλεια από την έρευνα αυτή δικαιολογεί τουλάχιστον την προσπάθεια που θα καταβληθεί και τη σχετική δαπάνη που αυτή συνεπάγεται. Ακόμη, πρέπει να βεβαιωθεί ότι η συγκεκριμένη εργασία είναι από εκείνες που επιδέχονται σοβαρές βελτιώσεις. Παρατηρήθηκε πρωτύτερα ότι πρέπει να αναζητηθούν εκείνες οι εργασίες από τις όποίες αναμένεται η μέγιστη ωφέλεια. Η ωφέλεια αυτή δεν πρέπει βέβαια να εκτιμάται μόνο ως οικονομική. Οπωσδήποτε η μείωση του κόστους των εργατικών, των υλικών, της απασχόλησης του εξοπλισμού, κτλ. πρέπει να είναι βασικοί στόχοι. Παράλληλα όμως, η μείωση του κόστους για εποπτεία, για εκπαίδευση, κτλ. πρέπει να λαμβάνονται υπόψη. Πέρα όμως από όλα αυτά, στην ωφέλεια πρέπει να ενταχθούν με μεγάλη βαρύτητα, οι βελτιώσεις που αφορούν άμεσα τους εργαζόμενους. Από την πείρα έχει προκύψει ότι ορισμένες ενδείξεις θα οδηγήσουν σωστά στην επιλογή της εργασίας πού επιδέχεται ουσιαστικές 48